延安能源化工集团人才培养改进管理研究

结合能源集团的发展战略,针对人才管理存在的问题,从完善鼓励激励机制、实施定向人才培养等方面设计保障制度,持续改进优化集团人才结构,加强专业技术人才引进,为企业实施"人才强企"战略提供支持。

延安组煤与页岩沉积古环境对比——以鄂尔多斯盆地南部芦村二号矿为例

鄂尔多斯盆地南部延安组底部发育稳定的煤层,其顶部发育厚层页岩。虽然煤和页岩都是富有机质沉积岩,但其沉积期古环境差异特征尚待揭示。在芦村二号矿采集了8件煤样及其顶板发育的6件页岩样品,通过电感耦合等离子体发射光谱仪和电感耦合等离子质谱仪对煤及页岩的主量元素和微量元素进行了测试,明确了其地球化学特征,探究不同岩性沉积期的古环境差异。结果表明:煤和页岩中Al_(2)O_(3)含量最高,Fe_(2)O_(3)的含量次之,相较于上陆壳均值(UCC),煤中P_(2)O_(5)、Fe_(2)O_(3)富集程度较高,而页岩中K_(2)O、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)富集程度较高;煤中Cr、Ni、Cu、Sr、Mo和U元素明显富集,而页岩中仅有U元素呈富集状态,Ni、Cu、Sr和Mo元素呈明显亏损状态;煤和页岩的CIA值为均指示沉积体系处于温暖-湿润的气候条件,且该气候条件更加有利于煤层的发育;煤沉积期水体盐度变化较大,为半咸水-咸水环境,而页岩沉积期水体盐度较为稳定,为半咸水环境;相较于页岩,成煤时期水体的古生产力更高,且煤形成于覆水较浅的泥炭沼泽环境,后期水体逐渐加深,生产力逐渐减弱;(Fe+Mn)/Ti均值大于25,表明沉积期煤层受热液作用影响,接受了较高温度的烘烤。探究煤和页岩沉积期古环境的差异,为鄂尔多斯盆地延安组煤层的勘探及开发提供理论依据。

禾草沟煤业选煤厂煤泥水系统浓缩工艺的优化改造实践

针对禾草沟煤业选煤厂煤泥水系统存在的问题,提出了一系列的优化改造方案,并对改造后的经济效益进行了分析。具体方案包括采用电磁筛改善TBS溢流精矿脱泥、螺旋分选机对TBS尾矿进行扫选以及采用两段浮选代替一段浮选。经过改造后,粗煤泥分选及浮选指标得到改善,总精煤产率增加1.98%。

禾草沟煤业选煤厂粗煤泥分选系统改造实践

针对禾草沟煤业选煤厂TBS溢流采用振动弧形筛脱水脱泥效果差、底流灰分偏低问题,从最高精煤产率原则出发,采用电磁筛改善TBS溢流精矿脱泥,采用螺旋分选机对TBS尾矿进行再选。改造实施后,改善了粗煤泥分选、脱泥效果,精煤产率提高1.196%,中煤产率提高0.225%,经济效益显著。

浅埋极薄煤层无煤柱开采覆岩运移与地表损伤特征研究

为了探究浅埋极薄煤层切顶卸压无煤柱开采与常规留煤柱开采覆岩运移与地表损伤区别,以子长矿区浅埋极薄煤层为背景,基于关键层理论,得到了硬岩破断距及覆岩的垮落高度临界值的计算公式,结合3DEC数值模拟及现场试验,对比分析了无煤柱开采与留煤柱开采条件下浅埋极薄煤层覆岩运移破断及地表损伤特征,确定了极薄煤层覆岩两带高度。结果表明:当工作面回采达到60 m时,两带发育高度基本稳定,当大于60 m时,工作面后方覆岩裂隙由开裂逐渐闭合,裂隙区随工作面回采向前方移动,两带高度稳定在24.6~27.7 m;相较于常规留煤柱开采,切顶留巷无煤柱开采方式下覆岩呈连续移动变形,可有效修复煤层开采工作面两侧非连续移动变形导致的覆岩裂隙及地表损伤裂缝,消除了常规留煤柱开采方式下相邻工作面间区段煤柱两侧覆岩裂隙,现场观测较好地验证了该结果。

基于覆岩破断特征的极薄煤层工作面支架工作阻力确定

延安子长矿区极薄煤层分布广泛,因赋存煤炭为稀缺配焦煤,回采价值较高,但该矿区未有过开采极薄煤层的先例,开采过程中面临支架选型不合理的问题,且国内在该方面的研究成果较少,因此,以禾草沟二号煤矿极薄煤层综采工作面为背景,通过数值模拟、理论分析等研究了极薄煤层综采工作面顶板覆岩结构破断特征及其演化过程,建立了采场顶板岩梁断裂前后力学解析模型,获得了极薄煤层综采工作面直接顶周期破断距,确定了合理支架工作阻力。结果表明:极薄煤层工作面开采初期顶板垮落后会较快的对上覆岩层形成支撑,至顶板极限跨距后,直接顶与基本顶周期破断,且基本顶破断位置位于直接顶破断线前方,两者间存在离层空间,共同回转下沉;工作面液压支架主要受直接顶回转载荷作用,其作用载荷为3 980.89 kN,确定支架选型为ZZ4000/6.5/13D四柱支撑掩护式液压支架;现场应用后,可以有效发挥支架支护性能,满足采场围岩控制要求。研究成果为国内极薄煤层开采工作面支架选型提供了一定的参考。

高矿化度矿井水除盐浓水用于煤泥水絮凝沉降的试验研究

为探寻高矿化度矿井水除盐浓水的适宜出路,基于对除盐浓水中阴阳离子含量的分析,以禾草沟煤矿选煤厂尾矿煤泥水为试验对象,进行了以除盐浓水作为凝聚剂的絮凝沉降试验。结果表明:除盐浓水作为凝聚剂与聚丙烯酰胺配合使用时,满足生产需要的适宜用量为212L/t,此时平均沉降速度为5.52mm/s,上清液浊度为211NTU,效果与聚合氯化铝、氯化镁、氯化钙等三种常规凝聚剂在用量分别为1950,2683,2970g/t时相当;通过理论计算并结合试验结果认为,除盐浓水的凝聚效能的来源主要为电性中和。总体而言,除盐浓水既可作为凝聚剂,在保障絮凝沉降效果的同时有效减少常规凝聚剂的使用,进而提高选煤厂经济效益;又可选择性地作为选煤厂生产补水,从而有效解决了除盐浓水常规处理方式可能带来的环境生态问题。研究结果可为高矿化度矿井水除盐浓水的有效利用提供一定参考。

浅埋极薄煤层切顶留巷无煤柱开采技术应用研究

为提高极薄煤层煤炭资源回收,降低巷道掘进矸石产出,消除因煤层开采导致的地表生态破坏,采用理论分析、数值模拟和工程试验结合的方法,对浅埋极薄煤层切顶留巷无煤柱开采可行性进行了研究,对浅埋极薄煤层工作面切顶留巷参数进行了设计,并提出留巷围岩控制技术。沿空巷道实施切顶后,垮落顶板对上覆岩层形成有效支撑,同时留巷顶板形成短悬臂结构,降低覆岩活动对留巷围岩影响;与传统留煤柱开采相比,切顶留巷无煤柱开采技术能有效修复工作面两端覆岩裂隙发育及地表裂缝。现场实践表明:留巷形成后,工作面后方70~100 m两帮移近量在25~45 mm;切顶留巷无煤柱开采技术应用后,地表无明显裂缝产生,且提高了煤炭资源回收率,应用效果较好。

基于孔隙结构表征的煤层顶板油气层岩石流体赋存特征

以鄂尔多斯盆地富县矿区煤层顶板延安组砂岩为研究对象,综合铸体薄片、扫描电镜及核磁共振实验结果,探讨了顶板砂岩孔隙结构特征对油气赋存的影响。结果表明,延安组砂岩孔隙-喉道大小分布范围广,普遍为双峰分布,残余粒间孔及溶蚀孔组成大孔喉系统,而晶间孔构成了微小孔喉系统,孔喉体积及连通能力是影响砂岩中油气赋存的关键因素。

煤矿智能通风与安全保障平台方案架构

为解决煤矿智能化无人开采的目标与当前矿井通风安全管理技术不能有效匹配的问题,提出了一套矿井智能通风和安全保障分析平台的方案架构。通过分析矿井风流精准监测、风网智能解算和智能调节理论,开发灾变通风系统抗灾能力分析与智能辅助决策系统,可以完成风量精准实时监测、风网精准动态实时解算、风流远程智能调节和灾变风流的智能应急调控,最终实现矿井通风安全实时跟踪分析、规律提取、科学预警、数据深度分析、智能化决策和通风信息智能化互联互通。

采煤机滚筒截割性能参数优化分析

为提高采煤机装煤率,对采煤机滚筒运动参数与几何参数的最优组合开展研究。建立了综采工作面煤炭离散颗粒体在截齿上的动力学模型,运用离散元软件EDEM对采煤机的装煤率开展正交模拟试验,对基于离散元法的研究结果进行回归分析,并应用SPSS软件计算获得装煤率的回归方程,采用Matlab绘制三维等值线图,确定了所研究因素对装煤率的影响规律。通过对试验因素开展优化分析,获得采煤机圆整后的最优参数组合,即滚筒转速为71.3 r/min、筒毂直径为317.3 mm、截齿升角角度为23.5°时,装煤率提升为82.6%。

煤矿奥灰水动态监测系统设计及应用

为了丰富煤矿水害防治的手段和方法,考虑采动过程中水害变化的非线性特征,需对煤矿井下奥灰水进行动态监测。针对煤矿井下奥灰突水灾害的防治问题,结合连续监测煤矿井下巷道底板电阻率变化的原理,设计了煤矿井下奥灰水动态监测系统,然后在煤矿井下进行验证。结果表明,该研究设计的煤矿井下奥灰水动态监测系统能够有效实现巷道底板富水性的实时快捷预测预报,提高了煤矿井下采动过程中奥灰水实时监测的准确度。

禾草沟一号煤矿综采工作面直线度矫直系统设计

为了解决综采工作面电液控支架步距在采煤机推进数刀后出现的累积误差,逐渐导致工作面弯曲以致影响连续推进问题。采用惯性导航技术,通过高精度陀螺仪设备检测采煤机的位置、姿态,并将检测到的刮板运输机实际曲线通过数据传输通道传输给控制平台,同时由控制平台将需要调整的数据发送给液压支架电液控制系统,由电液控制系统对刮板运输机进行控制,以实现工作面直线度的调整。

基于数据驱动的综采工作面采运协同控制方法研究

目前针对采煤机与刮板输送机协同控制的研究初步建立了采运系统协同控制机制,但均未考虑非结构化综采工作面环境下,影响采运系统稳定运行因素的不确定性和耦合特性,以及煤流状态和刮板输送机负载电流受井下电气系统影响而无法真实反映刮板输送机负载变化的情况。针对上述问题,提出了一种基于刮板输送机负载电流强化和随机自注意力胶囊神经网络(RSACNN)的综采工作面采运协同控制方法。针对刮板输送机电动机电流的电气耦合特性,运用电流强化模型对原始刮板输送机电流进行预处理,得到能够反映煤流系统真实负载的电流分量。针对综采工作面采运系统运行状态参数与采煤机牵引速度存在着高度非线性和不确定性关系,难以建立精确数学模型的问题,基于胶囊神经网络(CNN)可保存综采工作面采运系统运行状态突变等细粒度特征的特性,建立了基于RSACNN的综采工作面采运协同控制模型。实验结果表明:RSACNN算法与自注意力胶囊神经网络(SACNN)算法、CNN算法的调速结果相比,预测的采煤机牵引速度精度更高,预测速度与真实速度的拟合度分别提高了0.03205和0.07504;平均绝对误差分别降低了17.7%,22.6%;平均绝对百分误差分别降低了49.9%,71.5%;均方根误差分别降低了13.3%,34.6%。

分级分选一体化旋流器的研制与应用

针对分级旋流器和水介质旋流器存在的溢流跑粗、入料浓度低的问题,研制了一种可实现分级分选一体化的旋流器。通过禾草沟二号煤矿选煤厂、禾草沟煤业有限公司选煤厂工业性试验结果表明,分级分选一体化旋流器能够提高2个选煤厂的煤泥分级精度,强化粗煤泥分选作用。

采煤机滚筒截割性能参数优化分析

为提高采煤机装煤率,对采煤机滚筒运动参数与几何参数的最优组合进行研究。建立综采工作面煤炭离散颗粒体在截齿上的动力学模型,运用离散元软件EDEM对采煤机的装煤率开展正交模拟试验,对基于离散元法的研究结果进行回归分析,并应用SPSS软件计算获得装煤率的回归方程,由Matlab绘制三维等值线图,确定相关因素对装煤率的影响规律。通过参数优化,获得采煤机圆整后的最优参数组合,滚筒转速为71.3 r/min,筒毂直径为317.3 mm,截齿升角角度为23.5°时,装煤率为82.6%。

浅论现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探索

现代化采矿工艺技术在采矿工程中具有较大的应用优势,能够显著改善工作的安全性,提高开采效率和质量,推动矿业的稳定与持续化发展。在新的时代背景下,矿山采矿工作应当结合安全与环保理念,积极开发绿色开采技术,在提高矿产开采经济效益的同时,提高采矿带来的环境与社会效益。本文对现代采矿工艺技术在采矿工程中的应用进行了分析探讨,仅供参考。

薄煤层无煤柱自成巷110工法开采关键技术及应用

目前长壁开采留设的煤柱造成煤炭资源巨大浪费,采区资源回收率80%左右,而整个矿井煤炭采出率低于50%。我国薄煤层可采储量占煤层总可采储量的18.66%,产量占比为7%,产量占比远低于储量占比。半煤岩顺槽掘进机械化率低,掘进量大、成本高;综合机械化开采比例低,工作面长度短;万吨掘进率高影响了工作面接续,降低了原煤生产效率,造成巷道内事故频发和煤炭生产成本高居不下。同时传统沿空留巷技术,工艺复杂,留巷速度慢,影响高效生产;前期设备投资大,留巷成本高;围岩应力高,巷道变形大,特别是底鼓大变形严重,需多次返修;需采空区作业,安全风险高,工人劳动强度大。

重介质悬浮液黏度影响因素及应用实践

采用旋转黏度计研究了固体物料真密度、粒度组成、表面润湿性对选煤生产用重介质悬浮液黏度的影响规律。结果表明:随固体体积分数升高,黏度增加;当体积分数增大到25%~30%时,悬浮液黏度随固体体积分数增加而急剧增大。相同体积分数下,物料真密度对黏度的影响不显著,表面润湿性对黏度影响显著,亲水性物料形成的悬浮液黏度明显高于疏水性物料。物料粒度在250~45μm变化时,物料的黏度变化不大;当粒度小于45μm时,亲水性物料的黏度升高,疏水性物料的黏度降低。重介质选煤生产中,应选择合适的悬浮液分流以保证合介黏度。